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1、1城市地段空间生态设计影响要素探析王力国 黄文勋 常延聚文章摘要：文章对城市空间进行了尺度与层级的界定，提出城市地段空间设计的概念，然后结合生态设计的内涵分析了在该城市空间层面上的生态设计特征，并对有关城市地段空间生态设计的诸多影响要素进行了详细的分析，为未来针对各要素研究相应的设计对策打下了基础。关键词：城市地段空间；生态设计；影响要素1 城市地段空间生态设计概念1.1 城市空间尺度与层级城市空间不仅仅是城市范围内由建筑物、构筑物等界定、围合而成的空间，而应该是建筑与其周边的城市环境构成的统一整体。它是有着不同尺度与层次结构的，几幢建筑综合体与其建筑环境可以形成城市空间，一个街区和居住组团所
2、构成的城市空间尺度则不同，而从整个城市来看城市空间则是基于更大的一个尺度范围下的讨论。根据城市空间的具体表象和尺度范围不同，我们可以将城市空间分为整体城市层面，分区层面和地段层面。 （图 1）整体城市层面城市空间是指整个城市宏观层面的城市空间结构与空间形态。分区层面城市空间则低一个层级，是指通过城市功能、空间形态、或是环境因素等方面界定出的具有一定界限范围的城市片区空间。地段层面的城市空间，主要是指在一定范围内以特定功能或空间形态的建设项目、建筑群或自然环境为核心，结合其周边外部环境与开放空间构成的城市空间。1.2 城市地段空间设计根据不同层级的城市空间的界定，其设地段层面城市空间分区层面城市
3、空间整体城市层面城市空间图 1 城市空间层级关系示意图片来源：作者自绘2计内容的针对性也有所不同。城市整体层面的城市空间设计：其内容主要是整个城市物质形态和空间设计，包括整个市域范围内的用地结构、道路格局、开放空间体系等等。城市分区层面的城市空间设计：主要针对城市中功能相对独立的和具有相对环境整体性的城市片区的城市空间，比如一定范围的城市街区、城市中心区等。城市地段空间设计：主要是指在一定范围内以特定功能的建设项目或建筑群为核心，结合其周边外部环境与开放空间的设计，包括城市综合体、广场、街道、交通枢纽等。如果说城市空间生态设计是一种在不同层级的城市空间层面改善城市空间与建筑环境，有利于城市空间
4、可持续发展的设计方法。城市地段空间生态设计则是落实到具体的建筑物和周边环境、开放空间设计以及一些特定范围内的形体环境建设项目上，是以减少资源消耗，改善人居环境维持生态系统健康为目标的设计，是一种与自然相作用和相协调的被动能耗设计方式，而非完全以技术手段为支持的设计内容。强化改善局部自然生态要素，节能和被动式设计都是普遍采用的一些手段。2 城市地段空间生态设计特征城市地段空间本身就是一个复杂的开放系统，包涵节能、节地、控制污染、保护环境、提高城市舒适性等多种复杂的生态问题，并与各种影响要素相关联。这使得处理各要素间相互关联、相互制约的关系以及设计策略的采用转化为一种主要目标的优化问题， “达到次
5、优而非最优即是现实的操作目标。 ”1 城市地段空间生态设计就是建立在这样的现实目标的基础之上，与传统的城市设计模式相比，则既有一定的共性，又有鲜明的个性，其特征主要体现在地段空间形态和生态设计两方面。2.1 城市地段空间形态特征2.1.1 层次性城市空间是有不同层次的，并且这种城市空间层次结构体现出一种明显的嵌套特征，以一个城市为例，它的空间层次结构就应该是依据城市空间的尺度范围，从“建筑”的尺度空间“地段”尺度空间“分区”尺度空间“城市”尺度空间的方向由小尺度范围向大尺度范围递归，并依序嵌套存在。2.1.2 边界性城市地段空间往往有一定的空间范围和可以界定的边界，比如一条历史街区、一个综合商
6、业中心、一个城市广场、一个居住组团等，我们都可以依据建筑、街道、绿化或是用3地性质、功能布局等较明确的界定其空间范围边界。2.1.3 多样性城市本是一个复杂、多元的系统，不同的城市地段往往在不同的地域环境、不同的社会风俗的塑造下形成了自身独有的特色。然而随着城市化的加剧，各地的城市风貌却日趋雷同，城市地段特色也逐渐消失。面对城市多样性的丧失和特色危机，城市地段空间形态设计应提倡结合特定的场地环境和气候条件，有效利用地方材料，凸显不同的城市特色和历史文脉，营造符合当地特点的城市空间环境。2.1.4 生长性城市形态学有观点认为,城市空间如同有机体,其发展类似于一个生命的生长过程。城市地段空间形态有
7、如下生长特征:其一,围绕核心生长，由内向外、由外向内甚至内外同时生长；其二,沿轴向生长,即沿着公路、山谷、河岸、海岸线生长等等。 2亚历山大曾在旧金山一处 12ha 的空地内观察了城市地段的生长过程，从只有几条街道、一个工厂、一个旅馆、一个夜总会逐渐生长为一个围绕中心广场具有市场、住宅区、教堂等的一个全新城市地段。同时，城市地段的生长特性指的不仅仅是从无到有的一种生长，还包括城市地段的旧城更新式生长。2.2 城市生态设计特征2.2.1 整体性整体性包括两个层面：广义上，城市空间作为城市环境的一部分，会受外部环境的影响，同时自身也影响着环境，并与各种影响要素在整体环境中形成密切的联系；狭义上，城
8、市空间本身就可能构成一个完整有机体，具有复杂的生态内容与特征。因此生态性的城市地段空间设计终究是要追求一种整体的生态目标，要兼顾社会、经济和环境三者间的整体效益，不仅重视经济发展与生态环境协调，更注重对人类生活质量的提高，各部分形成互惠共生结构，是在整体协调的新秩序下寻求发展。同时在规划设计中因势利导，充分考察研究城市环境条件及各项因素的状况和相互关系，寻求城市可持续发展的新途径。2.2.2 高效性城市地段空间生态设计，必须遵循效率优先，从地域自然条件出发，科学规划，合理布局，以改变现代城市高耗能、非循环的运行机制，提高能源的利用效率，不断创造新的生产力，物尽其用、地尽其利、各得其所，建立一种
9、良性循环发展新秩序，使城市的可持续发展成为可能。42.2.3 动态性生态环境与城市空间都是在不断发展，因此不存在一个终极的生态目标的设计，不同时间、不同地点、不同环境下的具体目标的建构应具有时段的发展特征，是存在差异的，具体目标应是在总目标下分阶段实施的。所以目标不是僵化的，在动态中发展提高才符合城市地段空间生态设计思想的本质。2.2.4 宜人性城市地段空间生态设计的根本是为人创造一个环境优美、科学合理的生存空间，建立一个具备高度生态文明的人文环境系统，人与自然和谐共生的城市空间环境。城市地段空间生态设计，必须本着以人文本，为人服务的宗旨，实现环境的无害化和人性化，创造一个适合人类健康生存的城
10、市空间环境。3 城市地段空间生态设计影响要素诚如吉伯德所说：“城市中一切看到的东西，都是要素。 ”城市地段空间生态设计要体现其生态性的内涵，必将受到诸多要素的影响。3.1 自然气候气候是影响城市地段空间设计的重要因素。根据与城市作用的关系和影响范围不同，借鉴巴里提出的气候系统分类可以将与城市运作系统关系密切的气候条件分为三个层次：由地理条件形成的地域气候，影响范围接近于全球风带气候和地区性大气候之间；城市环境影响下形成的城市气候，范围较小，相当于一种局地气候；相对于小范围城市地段和建筑群范围内的微气候。 3 地域气候的性质在大的方面几乎不受地表上局部地形条件以及表面覆盖物的影响，但地域气候是决
11、定后两个层次城市气候的客观自然，设计只有尊重客观的自然气候条件，才能在设计中做出能动的反映。后两个层次的气候是在地域气候的背景上，经城市化环境的作用，在地面特点和人类活动的影响下形成的一种特殊的局地气候，由于他们都是城市空间中人造环境和各种人为因素的相互作用而形成的，我们也可以把他们统称为城市气候。这种集中的城市建设与人口活动，势必对气候产生影响，我们也可以把它们视为城市空间设计反作用于自然气候而形成的气候环境。比如城市“热岛效应” ， “尘罩效应” ，通风不良、风向多变，雾、雨增多等现象就是集中城市化产生的各种城市气候现象。3.2 地段自然环境53.2.1 地形地貌地形地貌有人工与自然之分，
12、自然的地形地貌是自然场地生态的反映，而人工地形地貌则创造了新的人工场地环境。不同的地形对城市空间环境形成的影响也不同，在自然条件方面地形不同能够造成太阳辐射、温湿状态、风环境的不同。比如在有坡度起伏的地形中，在南坡和北坡接受日照效果是不同的，地形的起伏能够明显的改变接近地面层的大气环流的情况等等。在交通方面，地形的不同很可能决定了交通的组织形式，比如山城重庆老城中步行便捷性就远胜于乘车。同时城市空间形态的构成也与地形有很大的关系，罗马城著名的西班牙大台阶就是特殊地形下造就的绝妙的城市空间。3.2.2 绿化环境绿化是有效保持城市生态环境的重要手段，可以有效改善城市局部环境气候和微气候，城市内的自
13、然绿地和人工绿化以及城市周边的农田、林地等，对提升城市空间环境品质都有着重要的作用。比如足够的绿色植物能够调节小范围内的局地气候，合适的绿化布置能够对城市空间的气温和通风产生影响，还能够净化空气控制噪声污染。3.2.3 水体环境城市中的天然河段、湖泊、池塘以及人工形水体等共同构成城市的水体环境。由于水体温度比陆地变化慢，因而能够很好的调节城市局地环境的温度，而且水域作为城市水汽蒸发的源区，既能够调节环境湿度还能有效吸收空气中的尘埃。大面积的水体由于水面上方的空气流动较为通畅，对于局地气候和地方风的形成也有明显作用，而穿越城市的河流沟渠则是最为有效的城市风廊。3.3 交通组织能源使用是城市设计生
14、态效应的重要问题和较直观的尺度，交通能耗往往占到城市总能耗的相当大一部分。本世纪以来，随着西方国家工业化的迅速增长，出现了“城市蔓延”式的发展，公路的迅速扩张以及小汽车的普及，导致城市向低密度发展，并大大增加了活动的距离，进而加剧了人们对汽车使用的增加，由此带来了更多能源消耗与流失，城市生活也日益远离生态健康。在城市空间设计中，生态性的理念必须体现在交通体现组织上，城市交通能源的需求量取决于城市结构，城市区域之间的关系。交通所需能源的多少直接影响到城市的生态环境和可持续性发展。从整体城市空间层面上来看，美国有一个研究表明，高密度的城市人均能源的需求就会远小于低密度的城市。以香港和休斯顿为例，高
15、密度的香港其人均交通能耗仅为低密度的休斯顿的 1/18。 4对于城市内部区域来说也是，密度越高的城区所需的6交通能耗量越低，所排放的二氧化碳量也就越低。这是因为密度越高，所需路径越短。短路径的城市只有通过功能布局的多样性和多种功能的混合实现。但从人居舒适度和社会学角度来看，人居空间的密度是具有上限的，太高的密度只会造成环境负担太重，以及不可承受的彼此干扰。所以段路径只能是一定程度上的，超出部分还必须通过现代交通来补充，这样的交通组织模式必须是快捷的、环保的。因此需要优化交通模式，使其更有利于步行、自行车、轨道公共交通。3.4 功能布局从整个城市层面上讲，合理的城市功能布局能够有效的减少交通通勤
16、距离，实现节约能源、减少污染。而从更小范围的城市地段空间层面上来说，这个空间内的各个城市功能布局更多的影响的则是土地的有效利用，地段内交通组织以及空间形态。3.5 空间形态空间形态是一种客观存在，由在其中活动的人去感受，这种客观存在就会对其存在的环境产生影响。比方说，任何人工构筑物都会对周围地区的微气候产生影响。举个简单的例子，砌一堵墙，就会产生朝阳面、迎风面、干燥面和背阳面、背风面、潮湿面，这些都是构筑物对微气候的影响，也可是说是构筑物的空间形态对微气候的影响。进而，城市空间的形态也会对城市空间环境气候产生重要的影响。“城市空间形态就是从城市空间的角度研究其形式与状态，其研究的内容是物质形态及其影响要素。 ”5 所以说城市空间设计很大程度上就是对于城市空间形态的设计与塑造。而城市地段空间，作为建筑或建筑群空间的直接载体，其设计对于空间形态塑造的意义就显得更为突出了。而城市空间形态的各个方面对城市空间环境都有很大的影响，因此通过对城市空间形态合理的规划控制和科学的设计来改善城市空间环境生态是完全可能的。3.5.1
